鐵路軟基處理方法及質量控制措施
時間:2022-05-22 10:26:14
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摘要:軟土路基是鐵路項目施工過程中經常遇見的問題,本文通過闡述軟土路基基本定義及特征,明確鐵路工程施工中處理軟基的要點及難點,由此提出相關施工技術,具體包括拋石擠淤、盲溝鋪設、軟土換填、PHC樁、碎石樁、塑料排水板等內容,旨在提升鐵路工程軟基處理質量。
關鍵詞:軟土路基;鐵路;軟基處理;含水量
近年來,世界各國城市化的建設正在不斷地完善與發展,相應的建筑施工以及鐵路運輸領域的需求也隨之逐漸增加。其中,鐵路工程施工作為連接城市之間的重要紐帶,促進城市發展的重要基礎,保障城市交通與運輸的基礎建設,其工程施工質量及其效率的重要性已經不言而喻。在實際的鐵路工程施工中,路基處理與施工的質量影響著整體鐵路的施工質量,而鐵路的軟土路基作為鐵路工程施工中十分常見的路基之一,其施工的質量也需要進行控制和提升。鐵路的軟土路基就是含水量較多、透水性能不佳的路基,相較于普通的硬質路基來說,軟土路基更容易出現路基、路面的沉降以及其他的質量問題。因此,在實際的鐵路工程施工建設中,更應該重視軟土路基的施工,提升其施工技術。
1軟土路基特點及其概述
隨著當前工程施工數量的逐漸增多,相應的鐵路運輸的需求和壓力也在逐漸地增加,鐵路施工的軟土路基是當前路基工程施工中最基礎和關鍵的環節,軟土路基施工技術以及質量的提高對于整體鐵路工程施工來說,也有著十分重要的意義。(1)軟土路基的定義。軟土路基是鐵路與公路建設施工中較常見的一種路基形式,相較于常規意義下的路基來說,軟土路基是一種含水量較大,并且路基中的孔隙比較多,具有較強的壓縮能力以及較差的滲水性特點的一種施工路基。在實際的鐵路與公路工程建設與施工中,軟土路基常常被應用于一些特殊的地段和區域,例如,在江河湖泊的沿岸公路等。在當前世界的鐵路施工來看,鐵路施工需要滿足各種不同的復雜地質環境,其中也包括了很多江河湖畔附近的鐵路建設。因此,當前軟土路基在世界上鐵路工程施工中擁有著十分廣泛的實際用途,相應的軟基處理的技術也具有十分重要的意義。(2)軟土路基的特點。就目前鐵路工程施工的實際情況來看,軟土路基的施工占據著十分重要的地位,拓展了世界鐵路的覆蓋面和使用范圍,聯通了世界的交通。相較于其他路基,軟土路基在實際的鐵路工程施工中,其主要包括了以下幾個方面的特點:首先,軟土路基具有更高的含水量。構成軟土路基的主要成分暴露了淤泥在內的黏土以及粉土等土質,其具有較高的吸水性以及儲水性能;其次,軟土路基的孔隙較多,路基流動性更強。由于軟土路基材質和所處環境的問題,導致了軟土路基內孔隙較多的情況,與此同時,軟土路基大多數情況下都處于潮濕濕潤的環境中,因此,其流動性更強;最后,軟土路基的抗剪強度較弱,軟土路基施工處理中,其整體的路基處理存在著差異,使得其整體的抗剪強度出現了弱化現象。
2鐵路工程施工中軟基處理的要點及其難點分析
在鐵路工程施工中,由于軟基的高含水量、流動性強以及抗剪強度弱等實際的特點,導致鐵路工程軟基處理的施工難度加大。在實際的鐵路通車運行過程中,如果不及時處理好鐵路軟基的這些特點和問題,就會為我們的行車安全帶來較大的威脅。一般而言,鐵路工程施工中軟基處理的要點及其難點主要包括以下兩個方面的內容。(1)軟基的強度與穩定性的提升。在鐵路的軟基處理過程中,由于軟基本身的抗剪強度較弱,流動性及其含水量較高,這就很容易導致軟基的變形、結構不穩定等問題的出現,降低鐵路運行的安全性。因此,如何提升鐵路工程軟基的強度與穩定性是軟基處理中首要的問題之一。(2)解決軟土路基及其路面的沉降問題。軟土路基的荷載有著一定的限制,當超過其臨界線時,往往會造成軟土路基及其路面的沉降問題,進而造成一些嚴重的交通安全隱患問題,造成路面的凹陷以及漏水等現象產生,嚴重影響鐵路運行安全。因此,在進行鐵路軟基處理過程中,改善軟基的沉降現象也是其關鍵性內容之一。
3鐵路施工中軟基處理的技術要點分析
為了提升鐵路工程施工整體的質量,促進鐵路工程施工中軟基處理技術的提升,就需要加強軟基處理的技術及提升。下面針對當前鐵路施工中的軟基處理技術相應要點進行簡要的分析。(1)軟基處理的拋石擠淤技術。拋石擠淤技術適用于那些水分含量較高且不易排出水分的軟土地基。在實際的軟基處理施工時,需要按照以下步驟來進行:首先,把不易被水軟化的石塊鋪墊到軟土地基上,并使用小石塊來填充石塊之間的縫隙;其次,在鋪墊完畢后,采用壓實設備對其進行碾壓,從而擠壓出軟土地基中的淤泥;最后,在進行路基路面的壓實操作的時候,要盡可能地做到不能下沉擠壓時再停止壓實操作,從而確保軟土地基中的淤泥能夠充分排出,提高軟土地基強度。(2)軟基處理的盲溝鋪設技術。盲溝鋪設在軟基的處理中主要針對的是軟基路段的排水功能的提升,盲溝鋪設技術通常被使用于水田軟土的地基中,但是,由于盲溝鋪設技術的投入較低,并且施工技術較為簡單,盲溝鋪設技術在當前的軟基處理施工中的使用范圍已經變得越來越廣泛。其施工技術的主要程序在于:首先,在進行施工的準備階段,必須做好相應的地質勘探設計;其次,根據實際的需求選取挖掘方式,在溝槽挖掘完畢后,再進行滲透水管的安裝以及碎石材料的回填;最后,完成盲溝鋪設工作后還需要相應的驗收程序。(3)軟基處理的軟土換填技術。軟土換填技術是有著一定的使用條件的,其只能在軟土厚度較薄以及路堤填方高度≤3m的軟土路基中,才可以使用軟土的換填技術。在進行軟土換填技術施工時,我們需要先將軟土地基中的軟土進行挖出處理,一般情況下,需要挖出軟土地基周圍1.5m以內的所有軟土及淤泥。在這基礎上,還需要選取合適的填充材料,并利用相應的設備逐層地對填充層進行壓實處理,以確保軟土換填技術的實際效果。(4)預應力高強度混凝土樁技術。軟土路基施工中的預應力高強度混凝土樁技術也被稱為PHC技術,被廣泛地應用于我國高速鐵路與公路的建設中。在PHC的整個技術處理中,由多種截面構成,并通過特定的樁錘設備,將其注入軟土路層中。并且混凝土材料本身具有極好的承載能力,能夠有效提升軟土路基的強度,在混凝土材料通過PHC技術注入地下后軟土層后,對原有的地基進行了一定程度上的填充和擠壓,從而促使地基的緊密性增加,提升了路基的承載能力。(5)軟基處理的碎石樁技術。公路工程施工的碎石樁軟基處理技術由于其操作比較便捷,并且能夠有效地提高軟土路基的強度及穩定性,因此,在當前的鐵路與公路軟基施工中有著十分廣泛的應用。在實際的施工過程中,需要注意以下施工程序:首先,在施工改造的軟土地基上進行打孔工作,并將碎石、砂石等材料填充到孔中;接下來,根據實際軟土路基工程的需要,選取合適的擠壓設備對軟土路基進行充分的擠壓,使其形成碎石樁;最后,還要注意碎石樁技術的處理成果,進行反復的檢驗和壓實處理。(6)軟基處理的塑料排水板技術。塑料排水板是軟土和超軟基加固的新型材料,是用聚合物制成的口琴式條帶狀復合型結構,其濾水性好,排水暢通,排水效果有保證,具有良好的強度和延展性,能適應地基變形能力而不影響排水性能。塑料排水板處理軟土地基屬于垂直排水固結法,其原理是利用塑料排水板增加豎向排水途徑,縮短排水距離,加速地基的固結。塑料排水板斷面尺寸小,施打排水板過程中對地基擾動小,施工快、工期短,對于深厚的軟土地基采用排水固結法進行加固時,從技術上和經濟上考慮,采用排水板幾乎是唯一經濟、有效、可行的方法,所以在中國及國際軟土路基施工中較常用。圖1為孟加拉科考斯巴扎鐵路第2標段項目塑料排水板施工現場。
4結語
綜上所述,路基軟基施工是目前國際上應用范圍十分廣泛的一項施工工程。在當前的鐵路工程施工中,軟基處理技術的使用范圍十分廣泛,我們必須提升對路基施工中軟基處理技術的重視程度,加強對軟基處理中的要點及其難點的克服,促使路基工程整體水平的提升。
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作者:馬強 單位:中國土木工程集團有限公司
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